電力系統(tǒng)割集功率空間靜態(tài)電壓穩(wěn)定域.pdf

1、近年來世界上頻頻發(fā)生電力系統(tǒng)因電壓失穩(wěn)而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，造成大面積停電的事故，這些事故的發(fā)生一般是由于長(zhǎng)線路重負(fù)荷、負(fù)荷大量集中的受端系統(tǒng)突然失去較大電源以及受端負(fù)荷的增長(zhǎng)過快等情況引起的。同時(shí)隨著電力市場(chǎng)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)的運(yùn)行愈發(fā)接近其穩(wěn)定極限，因此系統(tǒng)出現(xiàn)電壓失穩(wěn)的可能性也隨之大大增加。為了減少和避免由于電壓失穩(wěn)而引起電力事故的發(fā)生，電力系統(tǒng)的研究人員已經(jīng)進(jìn)行了大量的工作。逐點(diǎn)法是被廣泛采用的方法，但由于它對(duì)偶然事故表中所列的各種

2、運(yùn)行條件都需依次檢驗(yàn)其安全性，這樣使得計(jì)算工作量很大，限制了分析潛在偶然事故的數(shù)量。因此利用“域”的方法研究系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性逐漸得到了重視，它不僅為運(yùn)行人員提供了系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性測(cè)度，同時(shí)也可以避免大量復(fù)雜的在線計(jì)算。由于電壓失穩(wěn)主要表現(xiàn)為鞍-節(jié)點(diǎn)分岔，即單調(diào)失穩(wěn)，因此研究靜態(tài)電壓穩(wěn)定域邊界是本論文的一項(xiàng)主要內(nèi)容。 電力系統(tǒng)在注入空間是一個(gè)維數(shù)極高的典型的非線性系統(tǒng)，在全維空間內(nèi)研究靜態(tài)電壓穩(wěn)定域是不現(xiàn)實(shí)的。同時(shí)在實(shí)際電力系統(tǒng)的

3、生產(chǎn)運(yùn)行中，電力部門的調(diào)度運(yùn)行人員習(xí)慣于關(guān)注某些關(guān)鍵線路的傳輸功率極限，用此來判斷系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。因此我們選擇在割集空間上研究靜態(tài)電壓穩(wěn)定域，這種方法既達(dá)到了使復(fù)雜電力系統(tǒng)降維的目的，又方便了運(yùn)行人員對(duì)于系統(tǒng)穩(wěn)定性的監(jiān)視。 由于電壓穩(wěn)定問題的局部性質(zhì)，系統(tǒng)基于靜態(tài)電壓穩(wěn)定的弱節(jié)點(diǎn)的分布在地理上也呈相對(duì)集中的狀況，因此我們可以據(jù)此確定一個(gè)或幾個(gè)臨界割集將相對(duì)集中的某一部分弱節(jié)點(diǎn)與系統(tǒng)的其他部分分隔開，監(jiān)控這些割集上線路的潮流就能

4、有效地獲得系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性狀況。 仿真分析表明，給定系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在不同的負(fù)荷增長(zhǎng)方式和發(fā)電分配方式下，割集空間靜態(tài)電壓穩(wěn)定域的邊界可近似描述為一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)超平面，此時(shí)保證電壓穩(wěn)定的系統(tǒng)的運(yùn)行點(diǎn)均位于所有臨界割集超平面之內(nèi)側(cè)，而系統(tǒng)的電壓不穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)必位于一臨界割集的超平面之外側(cè)。超平面形式的電壓穩(wěn)定域邊界表達(dá)式為在線安全監(jiān)視、評(píng)估和優(yōu)化提供了簡(jiǎn)明、方便的解析工具。 最后基于上述電力系統(tǒng)割集空間靜態(tài)電壓穩(wěn)定域的理論，本